最新船體結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度設(shè)計(jì)總結(jié)(參考版)
2025-07-02 02:57本頁(yè)面
【正文】 ；（2） 船樓的舷側(cè)及甲板骨架間距一般應(yīng)與主體骨架相一致，端壁的骨架間距則視門(mén)窗開(kāi)口與寬度而定；（3） 甲板室側(cè)璧扶強(qiáng)材與甲板橫梁間距應(yīng)盡可能與主體相一致，有時(shí)為配合門(mén)窗開(kāi)口的布置，可視具體要求布置，并予以加強(qiáng)；（4） 支柱一般應(yīng)設(shè)在圍壁內(nèi)，且上下支柱應(yīng)盡可能布置在一直線上，或上層支住對(duì)準(zhǔn)下層圍壁扶強(qiáng)材；（5） 加強(qiáng)端壁和側(cè)壁的局部艙壁或垂直桁材，應(yīng)盡可能利用艙室的圍壁或置于木圍壁之內(nèi)，以利艙室空間的利用；（6） 在救生艇架、錨機(jī)等船裝設(shè)備的甲板下設(shè)置局部加強(qiáng)構(gòu)件。1 鋁合金上層建筑的結(jié)構(gòu)尺寸（1） 從保證板的穩(wěn)定性要求相等條件考慮；（2） 從保證結(jié)構(gòu)局部強(qiáng)度條件考慮；（3） 從保證結(jié)構(gòu)等剛度（撓度相等）條件考慮。1 用鋁合金制造上層建筑時(shí)，其所受的應(yīng)力不會(huì)超過(guò)需用應(yīng)力，因而也就沒(méi)有必要采用其他伸縮接頭等結(jié)構(gòu)措施。 由于上層建筑端部的存在，其參加總縱彎曲的程度是從中斷向兩端逐漸減少的，至端部附近已近乎無(wú)效了，因而在上層建筑內(nèi)的上甲板厚度只能從其端部向著中段逐漸減小。設(shè)計(jì)的基本要求是：是船體強(qiáng)度與無(wú)上層建筑時(shí)相等。 上層建筑按其參加船體總縱彎曲的程度分為：（1） 強(qiáng)力上層建筑：上層建筑能100%有效地參加總縱彎曲（2） 輕型上層建筑：很少或基本上不參加總縱彎曲的上層建筑。此時(shí)，應(yīng)力沿橫剖面的分布曲線有一個(gè)突變的坡度，并且在長(zhǎng)度中點(diǎn)，其應(yīng)力也很小，因而甲板室和主體基本上是獨(dú)立的。由于它與主體彎曲引起的縱向應(yīng)變相反，從而減少了彎曲應(yīng)力，這種傾向越接近端部越厲害，稱為端點(diǎn)效應(yīng)。上層建筑設(shè)計(jì) 上層建筑：船體最上層連續(xù)甲板以上的艙室結(jié)構(gòu)物統(tǒng)稱為上層建筑，如艏樓、橋樓、尾樓和甲板室。（5） 采用新型的彈性角隅。（4） 減小開(kāi)口間的甲板厚度。1 降低開(kāi)口應(yīng)力集中的結(jié)構(gòu)措施：（1） 采用圓弧形艙口角隅；（2） 采用拋物線或橢圓形艙口角隅；（3） 艙口邊緣的甲板縱桁對(duì)降低角隅處的應(yīng)力集中有一定的作用。1 應(yīng)力集中：間斷構(gòu)件在其剖面形狀與尺寸突變處的應(yīng)力，在局部范圍內(nèi)會(huì)產(chǎn)生急劇增大的現(xiàn)象。每一部分又由縱橫交叉的構(gòu)件組成。在平臺(tái)甲板的末端，同樣要裝設(shè)肘板逐漸過(guò)渡，以減少應(yīng)力集中。1 上甲板一以下的各層甲板，若在機(jī)艙貨艙等處中斷，盡管它們對(duì)保證船體總縱強(qiáng)度的作用不大，但是甲板的突然中斷，破壞了結(jié)構(gòu)的連續(xù)性，會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。此時(shí)，所施加的壓縮載荷最大值即是引起板崩潰的值，稱為板的極限強(qiáng)度。 確定外板尺寸考慮：最小板厚、抗總縱彎曲能力、局部特殊 平板龍骨和舷頂列板在船體梁的最上端和最下端，不僅承受較大的總縱彎曲應(yīng)力，同時(shí)考慮到磨損腐蝕較大，他們的厚度都比船底板及舷側(cè)外板厚，并且還專門(mén)規(guī)定了他們的寬度。 校核各種裝載工況時(shí)的應(yīng)力：（1） 裝載工況（2） 靜水彎矩（3） 靜水彎矩的包絡(luò)線（4） Ms+Mw計(jì)算載荷（5） σ=MW≤[σ] 船體外板及最上層連續(xù)甲板構(gòu)成了船體的水密外殼，以保證船體各種性能的實(shí)現(xiàn)，并與船體骨架一起承受并傳遞各種局部載荷。 單甲板客貨船：在船中部干舷甲板以上圍蔽結(jié)構(gòu)的側(cè)壁離船體舷側(cè)板向內(nèi)不大于船寬的4%，則將上甲板設(shè)計(jì)為強(qiáng)力甲板，稱為單甲板客貨船。當(dāng)疲勞累計(jì)損傷率達(dá)到了某個(gè)極限值時(shí)，就發(fā)生了疲勞斷裂。（4） 局部加強(qiáng)原則：在設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)那些在使用中要承受較大局部載荷的結(jié)構(gòu)要進(jìn)行適當(dāng)?shù)木植考訌?qiáng)（5） 一些基本規(guī)定。（3） 結(jié)構(gòu)的連續(xù)性和減少應(yīng)力集中原則：盡可能避免構(gòu)件突然中斷。船體結(jié)構(gòu)規(guī)范法設(shè)計(jì) 船級(jí)社：（1） 英國(guó)勞氏船級(jí)社（LR）：古老，以實(shí)績(jī)?yōu)橹鳎?） 德國(guó)船級(jí)社（GL、DNV）：追求理論整合性，理論優(yōu)先（3） 日本海事協(xié)會(huì)（NK）：以理論為基礎(chǔ)簡(jiǎn)化（4） 法國(guó)船級(jí)社（BV）（5） 挪威船級(jí)社（NV）（6） 意大利船級(jí)社（RI）（7） 俄羅斯海上船舶登記局（RS）（8） 韓國(guó)船級(jí)社（KR） 結(jié)構(gòu)布置的一般原則和規(guī)定（結(jié)構(gòu)的合理布置，將直接影響到船體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、重量及工藝性等）：（1） 結(jié)構(gòu)的整體性原則：有關(guān)構(gòu)件應(yīng)布置在同一平面內(nèi)，以組成封閉的整體框架結(jié)構(gòu)共同承受載荷的作用；（2） 受力的均勻性和有效傳遞原則：結(jié)構(gòu)的構(gòu)件布置要盡可能均勻，以避免構(gòu)件規(guī)格太多或是造成材料的浪費(fèi)。因此，一般說(shuō)來(lái)，橫荷重作用下的板的真正破壞準(zhǔn)則應(yīng)該是撓度而不是最大應(yīng)力，即是最大容許的永久變形，伴隨的應(yīng)力完全超過(guò)屈服極限。板可能承受比這大幾倍的載荷，然后再以任一明顯方式破壞，或其變形大得不可容許。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首要和最基本的原則是：保證縱骨具有足夠的剛度和穩(wěn)定性，使它在板格失穩(wěn)之前不發(fā)生失穩(wěn)破壞。 相當(dāng)厚度可按插值法求得。為此，需進(jìn)行相當(dāng)厚度的第二次近似計(jì)算，以使船底板的合成應(yīng)力也等于許用應(yīng)力。 縱向構(gòu)件相當(dāng)厚度第一次近似計(jì)算以強(qiáng)力甲板總縱彎曲應(yīng)力等于許用應(yīng)力為條件。 設(shè)計(jì)要求與目標(biāo)；安全可靠輕量化（1） 總強(qiáng)度要求；（2） 局部強(qiáng)度及
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